单片机控制的低压无功功率补偿器设计+SVG数学模型(3)
早期使用机械开关的补偿装置不仅动作速度慢、寿命短，而且在操作时会引起严重的冲击电流和操作过电压，造成设备的毁坏。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，给无功补偿设备的发展带来新的突破口，把使用可控硅技术的静止无功补偿装置推上了无功补偿的舞台，并逐渐占据了无功补偿的主导地位，可控型电力电子器件大量应用到电力系统无功补偿中。由于其动作时间短且可快速跟踪电网变化，实现电网无功的动态调节，而且采用特定的控制方法可以避免涌流和过电压，大大延长了设备的使用寿命。随着变流技术和瞬时无功功率理论等新技术的发展，性能更加先进的无功发生器和有源滤波器己成为研究的热点[1]。
1.2.1 早期无功补偿技术
早期的无功补偿装置为同步调相机和并联电容器。
（1） 同步调相机
早期无功补偿装置的代表是同步调相机。同步调相机也称同步补偿机，实际上是不带机械负荷，空载运行的同步电动机。在过励磁运行时，它向系统供给感性无功功率，提高系统电压；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率，降低系统电压。同步调相机不仅能补偿固定的无功功率，对变换的无功功率也能进行动态补偿，至今在无功补偿领域中还在使用，但运行文护比较复杂，而且技术上已显得落后。随着控制技术的进步，其控制性能还有所改善，但总体来说这种补偿方法已显得陈旧[2]。
（2） 并联电容器
并联电容器广泛应用于改善负荷的功率因素，是电力系统一种重要的无功电源（无功补偿设备）。
并联电容器可以改善线路参数，减少线路感性无功功率。但它供给的无功功率与节点电压的平方成正比，当节点电压下降时，其补偿能力反而降低，其功率调一节性能较差。与同步调相机相比，其费用节省很多，且文护方便，即可集中补偿，也可分散装设，所以还是我国目前主要的无功补偿方式。其缺点电容器只能补偿固定的无功功率，且容易发生并联谐振而烧坏电容器[3]。
1.2.2 现代无功补偿技术
随着电力电子技术的发展，近几年出现了多种电力系统无功补偿新技术。电力电子技术是现代无功补偿技术的基础，电力电子器件向快速、高电压、大功率发展，使采用电力电子器件的无功补偿从根本上改变了交流输电网过去基本只依靠机械型、慢速、间断及不精确的控制的局面，从而为交流输电网提供了空前快速、连续和精确的控制以及优化潮流功率的能力。随着电力电子器件的发展，无功补偿控制器在其性能和功能上也出现不同的发展阶段。无功补偿控制器己由基于SCR的静止无功补偿器(Static Var Compensator-SVC)、晶闸管控制串联电容补偿器(Thyristor Controlled Series Compensator-TCSC)发展到基于GTO的静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)、静止同步串联补偿器(Static Synchoronous Series Compensator-SSSC)、统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller-UPFC)、可转换静止补偿器(Convertible Static Compensator-CSC)等。
（1） 静止无功补偿器(SVC)
20世纪70年代，出现了静止无功补偿(StatieVar Compensator-SVC)技术，所谓静止无功补偿是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收或发出无功电流的能力，用于提高系统的功率因数、稳定系统电压、抑制系统振荡等功能。
静止无功补偿（StatieVar Compensator-SVC）装置的主要型式可分为以下几种。
1) 饱和电抗器型无功补偿装置（SR）
饱和电抗器(Saturated Reactor-SR)分为自饱和电抗器和可控饱和电抗器两种，相应的无功补偿装置也就分为两种。具有自饱和电抗器的无功补偿装置是依靠电抗器自身固有的能力来稳定电压，它利用铁心的饱和特性来控制发出或吸收无功功率的大小。可控饱和电抗器通过改变控制绕组中的工作电流来控制铁心的饱和程度，从而改变工作绕组的感抗，进一步控制无功电流的大小。
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